La pile et l'électromagnétisme

« d'activité assez étendue...

ce conflit forme un tourbillon autour du fil...""Tous les effets observés...

s'expliquent facilement si l'on suppose que la force, ou matière électrique négativedécrit une spirale de gauche à droite et n'agit que sur le pôle nord sans agir sur le pôle sud...

et que la matièreélectrique positive possède un mouvement de sens contraire et la propriété d'agir sur le pôle sud sans agir sur lepôle nord." Quelques années plus tard, Wollaston remplace ce double tourbillon par un tourbillon unique et cette hypothèse, quifrappa beaucoup l'esprit de Faraday, semble être à l'origine de ses recherches sur les lignes de force magnétique. Nous voyons ici une sorte de filiation directe de Descartes à Faraday et a Maxwell, passant par Oersted etWollaston.

Mais Faraday devait remplacer les tourbillons de matière hypothétique par des lignes de force circulaire,image géométrique et dynamique, beaucoup plus souple et plus abstraite.

Dans les mois qui suivent la publicationd'Oersted paraissent les premières découvertes d'Ampère, d'Arago, de Biot et Savart, de Faraday.

Rien de plusintéressant que de comparer les conceptions de ces physiciens.

Les premiers devaient rester des newtoniensconvaincus.

Faraday allait épurer les idées cartésiennes. Biot et Savart, aidés par Laplace, déterminent par des mesures précises la loi d'action d'un "élément de courant" surun pôle magnétique.

Ils montrent, comme Oersted, que ces forces sont "transversales", c'est-à-dire perpendiculairesà la droite qui joint le pôle à l'élément.

Mais ils n'osent pas croire qu'il existe une action directe du courant sur lesaimants.

Habitués à manier des aimants, ils attribuent les effets qu'ils observent à une "aimantation imprimée auxmétaux par l'électricité en mouvement".

Conception aussi vague que timorée, partagée par beaucoup de leurscontemporains. Ampère est plus hardi.

Il va d'un coup au cOeur de la question.

Il démontre par l'expérience que les courantsagissent sur les courants.

C'est la découverte de l'électrodynamique.

Il en tire aussitôt toutes les conséquences :les pôles magnétiques n'existent pas ; l'aimantation d'un corps manifeste simplement la présence dans chacune deses molécules de courants électriques permanents fermés sur eux-mêmes.

Cette hypothèse des courantsmoléculaires, violemment attaquée à l'époque, n'est plus considérée aujourd'hui comme une hypothèse, mais commeun fait incontestable. Par ailleurs, Ampère n'est pas cartésien, mais newtonien et il cherche à réduire l'électrodynamique "à des forces(instantanées) agissant toujours entre deux particules matérielles suivant la droite qui les joint" et obéissant auprincipe de l'égalité de l'action et de la réaction.

Il y parvient de manière assez artificielle.

Cette partie de sonOeuvre, en dépit d'une admirable analyse expérimentale et théorique, est dépassée.

Ce sont les traces de Faradayqui seront ensuite suivies.

Les idées d'Ampère restèrent néanmoins dominantes pendant tout le XIXe siècle.

Sonsuccesseur le plus célèbre, Wilhelm Weber, cherchant à corriger la théorie d'Ampère, condense en une seule loid'action entre particules électrisées celles des forces électrostatiques, électrodynamiques et même des phénomènesd'induction (1846).

Le seul intérêt de cette formule de Weber est qu'elle a présenté pour la première fois de manièreexplicite les courants comme mouvements de convection de particules électriques. Faraday, dans son ignorance d'autodidacte, aborde franchement les faits, sans idées préconçues.

Les mouvementsd'un pôle d'aimant autour d'un courant lui inspirent l'image des lignes de force "qui font tourner le pôle en un cerclesans fin, qui dure tant que la batterie est en action" (1821).

Il rejoint ainsi Oersted et s'écarte d'Ampère. Du moment même où l'on eut démontré qu'un courant électrique crée autour de lui un champ magnétique, onchercha le phénomène inverse : production du courant par les aimants.

Ampère, Arago, d'autres encore s'y étaientefforcés.

Ils avaient même observé des effets positifs qu'ils n'avaient pas su analyser.

Ils n'avaient pas songé que lephénomène put être temporaire, essentiellement dynamique. C'est en 1831 seulement, qu'après de multiples tentatives Faraday réussit à observer les courants induits.

L'idée delignes de force lui permit bientôt d'analyser complètement le phénomène et de montrer en des termes tous différentsd'ailleurs et qui devaient paraître assez obscurs à ses contemporains que la force électromotrice d'induction dans uncircuit est égale à la vitesse de variation du nombre de lignes de force magnétique (ou plutôt d'induction)qu'embrasse le circuit. Des énoncés tels que : "Le pouvoir d'induire des courants électriques est exercé de manière circulaire par unerésultante magnétique, ou axe de force, comme les actions magnétiques circulaires sont produites par un courantélectrique" contiennent en germe les deux systèmes d'équations de Maxwell, avec leurs propriétés de symétrie. Il suffit en effet à Maxwell de traduire en langage mathématique les idées de Faraday et de les préciser sur certainspoints pour donner à l'électromagnétisme sa forme moderne.. »